Lors de mes deux précédentes chroniques, j’ai tout d’abord abordé avec vous les circonstances dans lesquelles j’ai fait connaissance avec la robotique puis j’ai décortiqué de façon grossière ses composantes. Aujourd’hui, afin de vous faciliter à l’avenir la lecture de mes chroniques, j’ai décidé de dédier cette chronique au vocabulaire élémentaire de la robotique.
L’anatomie d’un robot se décompose généralement de la façon suivante :
- La base : C’est la partie du robot qui sert de référence pour le robot. La base reste immobile dans le référentiel du robot. Les mouvements du robot sont calculés par rapport à sa base. Dans le référentiel terrestre, la base du robot peut être fixe ou mobile.
- Les axes : Ce sont les articulations du robot. Les axes définissent le degré de mobilité. On peut généralement décomposé les axes en une série de translations et de rotations.
- Les actionneurs : Ce sont les moteurs qui mettent en mouvement les axes du robot.
- Les corps : Ce sont les segments entre deux axes.
- L’organe terminal : C’est l’outil qui permet au robot d’interagir avec son environnement. Cela peut être une pince, un aimant, un fer à souder…
Le robot est un système poly-articulé et se caractérise donc tout d’abord par sa géométrie. Les articulations se décomposent en articulations prismatiques ou rotoïdes.
Caractéristiques géométriques :
- La première caractéristique géométrique d’un robot est son nombre d’axes (mus par un actionneur).
- La seconde caractéristique est l’architecture de ses axes, série ou parallèle. On parle d’architecture série lorsque tous les axes sont liés un à un entre la base et l’organe terminal. On parle d’architecture parallèle lorsqu’on a plusieurs séries d’axes liés à la base et l’organe terminal.
- La troisième caractéristique est le chaînage de ses articulations.
- La dernière caractéristique géométrique est le nombre de degrés de liberté du robot. Pour définir ce qu’est un degré de liberté, je me fie à la définition de Wikipédia ci-dessous.
[b-quote]Un solide rigide isolé dans l’espace peut se déplacer librement dans un mouvement qu’on peut décomposer suivant 6 transformations géométriques indépendantes (translations et rotations autour d’axes fixes dans deux directions d’une base liée à notre espace à 3 dimensions). Il en est de même d’un solide isolé par rapport à un autre référent. Si ces solides sont liés mécaniquement, certains de ces mouvements élémentaires sont impossibles. On appelle degrés de liberté dans une liaison, les mouvements relatifs indépendants d’un solide par rapport à l’autre autorisés par cette liaison. [/b-quote]
En plus des caractéristiques géométriques, un robot se caractérise également par le volume accessible par l’organe terminal du robot. C’est son champ d’action. Le volume accessible dépend la géométrie du robot, la longueur des corps ainsi que le débattement de ses axes. On entend par débattement l’amplitude du mouvement d’une articulation limitée par ses butées.
On caractérise un robot par se précision et plus précisément par sa répétabilité. La répétabilité d’un robot est l’erreur maximale de positionnement répété de l’organe terminal en tout point de son espace de travail. Elle se mesure généralement en dessous du dixième de millimètre.
La dernière caractéristique importante d’un robot est sa charge utile. La charge utile est la charge maximale que peut porter le robot sans dégrader la répétabilité. Il est important de ne pas faire l’amalgame entre la charge utile est la charge maximale qui dépend directement des actionneurs et non des corps.
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